Армированные инструментальные материалы

03-04-2024

+++Значительное влияние на высокотемпературную прочность+++

---горячепрессованных и спеченных нитридо-кремниевых материалов---

Из-за более низкой температуры размягчения MgO — SiOa-стеклофазы, быстрое снижение прочности для материалов с добавкой MgO происходит при более низкой температуре, чем с добавками Ya03. Кроме того, последний материал более поддается кристаллизации границ, что снижает содержание стеклофазы. При сравнении различных методов получения материалов отмечаются более высокие возможности процессов ГП и ГИП по сравнению с обычным спеканием, так как они обеспечивают уплотнение с меньшим содержанием или более тугоплавкими добавками-активаторами.

Значительное влияние на высокотемпературную прочность горячепрессованных и спеченных нитридо-кремниевых материалов оказывают различные примеси, входящие в состав межзеренных фаз. Примером такого влияния может быть зависимость прочности при повышенной температуре от суммарного содержания неконтролируемых примесей. Как следует из рисунка, высокотемпературная прочность может уменьшиться в пять раз при повышении массовой доли примесей от 0,5 до 2,5 %. Эти примеси более вредны для материала, чем контролируемое повышение содержания активаторов, так как точка плавления тройных и четверных эвтектик, как правило, ниже точки плавления двойных.

Значительный интерес в качестве основы инструментального материала привлекают в настоящее время а-сиалоны, имеющие более высокие твердость и прочность при повышенных температурах по сравнению с материалами на основе р-сиалона.

В случае использования двухфазных керамических материалов, влияние вводимых для повышения трещиностойкости дисперсных фаз на высокотемпературные свойства различно. Введение тугоплавких соединений приводит, как правило, к повышению твердости материала как при комнатной, так и при повышенной температуре. Это связано с дисперсионным упрочнением пластически деформируемых объемов, сохраняющимся во всем температурном интервале.